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PLC控制组合机床动力滑台液压系统设计

PLC控制组合机床动力滑台液压系统设计
PLC控制组合机床动力滑台液压系统设计

目录

第1章绪论1

1.1组合机床发展背景1

1.1.1组合机床发展现状1

1.1.2组合机床发展趋势1

1.2液压技术和PLC在其中的应用3

1.2.1液压技术在其中的应用3

1.2.2 PLC在本课题中的重要意义3

第2章液压系统设计4

2.1设计内容和方案确定4

2.1.1设计内容4

2.1.2 液压传动方案确定4

2.2工况分析7

2.2.1动力分析7

2.2.2 速度和负载循环图8

2.3液压缸主要参数计算9

2.3.1确定液压缸主要尺寸9

2.4液压元件选择11

2.4.1泵和电动机选择11

2.4.2阀类元件选取和辅助元件选择12

2.4.3油管和油箱确定13

2.5验算液压系统性能15

2.5.1压力损失验算及液压阀调整值的确定15

2.5.2油液温度验算16

第3章PLC控制18

3.1液压系统的PLC设计概述18

3.2软件设计的步骤思考18

3.3软件结构设计20

3.3.1 PLC外部接线图的设计20

3.2.2 继电器梯形图的设计20

第4章集成块设计22

4.1液压装置结构形式的选择22

4.2液压元件的连接方式概述22

4.3集成块组液压装置的设计23

4.3.1集成块23

4.3.2底板23

4.3.3顶盖23

4.3.4过渡板24

4.4绘制集成单元回路24

第5章液压站的设计25

5.1液压站的介绍25

5.1.1液压系统的组成25

5.1.2液压站的构成和功用25

5.1.3工作原理及设计思路26

5.2液压动力源装置的结构选择26

5.2.1动力源布局方式选择26

5.2.2 按泵装置的机构形式、安装位置布局26

5.3液压站的冷却方式选择27

5.4油箱形式27

第6章系统使用与维护28

6.1 安全操作28

6.2 常见的故障处理28

结论29

致谢错误!未定义书签。参考文献30

第1章绪论

1.1组合机床发展背景

1.1.1组合机床发展现状

液压传动是利用液体的静压传递信息、运动和动力以和控制工程的技术,其工作介质为液体,是基于流体力学的液体静压力传递原理而成的工作方式,因此又有容积式液体传动或静液传动之称。据记载最早利用液压原理的人是17世纪的英国人约瑟夫·布拉曼(JosephBraman,1749-1814)。1795年,他在伦敦通过以水为介质,

实现的水压机的工作。

后来水压机的形式被其应用到工业上,世界上第一台水压机就这样问世了。1905年后人把水压机的工作介质换成油,使其得到进一步改善。自此以后,随着人们对加工的要求的越来越多,精度需求的越来越高,以通用部件为基础,配备少量专用部件对一种或多重工件按已经确定的工序进行加工的组合机床诞生了。

世界上第一台组合机床于1908年在美国问世,距今已有一百多年的历史了,组合机床能对不同零件不同速度加工特别是对于箱体类零件的加工具有特殊优势,因此也成为了现代制造业必不可少的设备之一。我们国家尽管还不是制造强国,组合机床的发展落后较多,但也有了二十多年的历史,在企业的发展中,高效、低耗的组合机床无疑是会受到大家青睐的。如今,它已经成为制造企业实现创新,技术改造,提高生产效率必不可少的设备之一。

与此同时,国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。设备的大量进口必然导致成本的提高。因此,为了让这样的情况以后越来越少,也需要我们进行变通,由过去的“刚性”机床结构即一种产品一种机床生产,向“柔性”化方向发展也就是我们组合机床可以满足不同加工需求,满足用户需要,真正成为刚柔兼备的自动化装备。

1.1.2组合机床发展趋势

我国的传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机电结合,液压控制,它的加工对象主要是批量比较大的大中型的箱体类和轴类零件,能够完成各种孔的加工,同

时也能加工各种螺纹、键孔、车端面和凸台,在孔内撞各种形状槽,以及铣削平面和成型面等。

组合机床的分类繁多,有大型组合机床和小型组合机床,有单面、多面、卧式、立式、倾斜式、复合式,还有多工位回转台组合机床等。随着机床技术的发展,柔性组合机床即可以根据不同加工要求变化的机床越来越受到人们的亲睐,它应用于多工位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换,配以PLC、数字控制等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,同时也能灵活适应各种加工情况。另外,近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机等在组合机床中的发展也越来越快,占比逐渐大了起来。

因此组合机床未来的发展趋势应该是会照着以下几个方面进行:

①更多的应用PLC与数控技术

目前组合机床生产厂家在通用部件和专用部件上都有不错的研究水平,因而在硬件基础够的情况下会着重考虑软件上的提高, 例如在组合机床上不仅一般的动力部件可以应用数控和PLC技术,而且夹具的转位或转角、换箱装置的自动分度与定位也都可以应用此类技术,从而进一步提高了组合机床的工作可靠性和加工精度。②更灵活多变的满足客户需求

在我国从制造大国向制造强国迈进的过程中,制造企业也会越来越发展迅速,因而产品要求也会越来越多样化,越来越精密。面对不同的制造要求,我们的组合机床这时候就派上了用场,可以想象,在不久后的将来,这种具有柔性化,能灵活多变适应不同加工要求的组合机床,必定会是将来组合机床的发展趋势。柔性加工自动线的出现既可以实现多品种加工要求,又能使机床配置更加灵活多变。

③进一步提高工序集中程度

国外为了减少机床数量,节省占地面积,对组合机床这种工序集中程度高的产品,继续采取各种措施,进一步提高工序集中程度。如采用十字滑台、多坐标通用部件、移动主轴箱、双头铿孔车端面头等组成机床或在夹具部位设置刀库,通过换刀加工实现工序集中,从而可最大限度地发挥设备的效能,获取更好的经济效益。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距,因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。

1.2液压技术和PLC在其中的应用

1.2.1液压技术在其中的应用

组合机床由系列化和标准化的通用部件为基础,配以专用部件对一种或多种的工件进行加工的机床,兼有万能机床和专用机床的有点。通用部件通常占比较多,但专用部件也很重要,其中通用部件有动力箱、动力滑台、支撑件、输送部件。而专用部件则包括主轴箱和夹具。液压系统由于具有结构简单、多做灵活、操作方便、调速范围大、可无极连续调节等优点因而在组合机床中得到了广泛的应用。其中动力滑台运动靠液压缸驱动,通过液压回路配合刀具进行不同的动作。液压回路中运用到的各种液压技术包括回路设置,原件选用都会大大的影响动力滑台运动从而影响到刀具的运动、进给。例如通过设置差动连接使活塞杆快速动作,选用电液换向阀使换向平稳等。

1.2.2 PLC在本课题中的重要意义

在前不久,我国才提出了工业2.0的概念,而由于西方国家的已经在工业3.0的发展道路上,甚至德国已经提出了工业4.0的概念。我国需要和国际社会接轨,因而现在可以说处在2.0与3.0并存的时代,这更要求了我们对机电一体化的运用。为了提高生产效率、节省企业成本,同时也为了顺应时代发展,我们也应该将PLC和NC(数控技术)应用在现有的机床研究、应用中。同时PLC也具有传统继电器所不具有的优点。传继电器控制,一旦线路安装完成,则如要改变其控制功能非常复杂,费时费力,而采用PLC控制后,只要改变控制程序,不需对外部电路接线进行改动,即可适应不同的控制要求。方便快捷,节省成本。

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第2章液压系统设计

2.1设计内容和方案确定

2.1.1设计内容

专用立式组合机床动力滑台液压系统的工作动作循环为:快进—工进—快退—原位停止。切削总力为28000N,要求为快进、快退的速度为6m/min,工进的速度为50 mm/min,动力滑台的质量1500 kg快速行程为100mm.工进行程为50mm,动力滑台往复加减速时间为0.05s。动力滑台用平面导轨,静摩擦系数0.2;动摩擦系数为0.1。可在动力滑台任意位置停止.

2.1.2 液压传动方案确定

通过查阅资料得到了YT4543液压动力滑台液压系统的工作原理图如图2.1所示:

1、执行元件的选择

根据加工要求,刀具旋转由机械传动来实现;主轴头导轨中心线方向的“快进-工进-快退-停止”工作循环拟采用液压传动方式来实现。故拟选定液压缸作执行机构。

图2.1 YT4543液压原理图

2、回路选择

①快速运动回路

为了实现快速运动,有两个方案可供选择:1>双泵供油2>差动连接。在这里选择差动连接的方式,仅仅通过一个行程阀和一个单向阀就可以使回油路的液压油再次回到进油路实现快速运动,故沿用YT4543差动连接的方式,用元件少,节省成本,快速运动性能好,提高效率。

②调速回路

节流调速回路的工作原理是通过改变回路中流量控制元件(节流阀和调速阀)通流截面的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量,以调节其运动速度。根据流量阀在回路中的位置不同,分为进油节流调速、回油节流调速和旁路节流调速三种回路。在本次设计中,选择进油路节流调速回路。

③换向回路

根据系统设计平稳性需要,选择三位五通电液换向阀作为换向回路关键部件。首先,为了满足系统需要的换向和在停止时的卸荷功能因而选用五通阀,三个工作机位能保证进油,回油以及中位停止的顺利运行。同时电液换向阀的平稳性也作为选择时的一个考虑重点。

④平衡回路

考虑到本次设计是立式组合机床的动力滑台液压系统设计,因此要考虑到液压缸的一个平衡问题,为了使液压缸平衡问题得到解决,在回油路设置一个如图2平衡回路,平衡重力带来的相关问题。

图2.2

3.液压原理图和电磁铁动作顺序表

根据上一步所选的各种回路,配以必要的安全设置如背压阀、压力表等,组成了如下图2.3的初步确定的液压原理图。

图2.3 液压原理图

1.油箱

2.滤油器

3.变量泵4、9、12.单向阀5.电液换向阀 6.背压阀7.顺序阀8.压力表10.调速阀 11.压力继电器13.行程阀1

4.液压缸1

5.调压阀

电磁铁和行程阀动作顺序表2.1

动作1YA 2YA 行程阀

快进+ - -

工进+ - +

快退- + +

停止- - -

考虑到本次设计的组合机床主要是用于孔的加工,对于位置的要求比较高,因此设置了一个压力继电器,当滑台与死挡铁接触后,压力继电器收到信号即使三位五通电磁换向阀5的换向。

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2.2工况分析

2.2.1动力分析

为了让动力滑台按照需要进行匀速运动,其所受的的总负载应该要和液压缸所给的驱动力互相平衡,此时加速度为0,动力滑台实现匀速运动。因此需要对动力滑台主要负载进行分析,其主要承受载荷包括工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力。

①工作负载Fw

对于金属切削机床液压系统,沿缸轴向切削为工作负载Fw ∴Fw=28000N(式2-1)

②惯性负载Fm

最大惯性负载取决于移动部件的最大质量和最大加速度,其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。已知往复加减速时间最大为,工作台最大移动速度即快进和快退速度为,

已知

因此惯性负载为:

∴=300N(式2-2)

③摩擦负载

最主要存在摩擦的地方在于工作台,因而工作台与滑台产生的机械摩擦阻力是摩擦负载的主要组成部分,分为静摩擦阻力和动摩擦阻力(g=9.8m/)。

静摩擦阻力

=×N=2940N(式2-3)

动摩擦阻力

=×N=1470N(式2-4)

取液压系统机械效率为0.9,因此可以列出工工作阶段所受外力负载

外力负载表2.2

工况负载组成负载值F(N)液压缸推力

F`=F/0.9快进1470 1633

工进19470 32744

快退1470 1633

启动2940 3267

加速1770 1967

2.2.2 速度和负载循环图

根据计算后表2.2中的数据可以绘制出本次设计中液压系统的负载循环图如图2.4所示。由图2.4能够看出,当动力滑台处于工进状态的时候,负载力是最大的,达到了32744N,而在快进和加速等阶段负载力比较小。因而根据计算所得数据,可得出如2.5所示的动力滑台液压系统速度循环图。

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速度循环图图2.4 负载循环图图2.5

2.3液压缸主要参数计算

2.3.1确定液压缸主要尺寸

①初选液压缸工作压力

由负载循环图2.5可知在系统工作是,工进阶段是负载最大的时候,可达到32744N,因此选择液压缸工作压力为3.5Mpa。

②确定液压缸主要尺寸

由于工作进给速度与快进差别相差比较大,快退和快进速度却一样,所以在液压缸选用时选择了单缸采用差动连接的方式,通常利用差动液压缸活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔的优势条件,故而选择活塞杆固定,而液压缸缸体随滑台运动的常用安装方法。在这种情况下,可知液压缸应设计成无杆腔的工作面积为有杆腔的二倍,所以活塞杆直接为缸筒直径的倍。

同时考虑到组合机床多对于孔类零件进行加工,当孔被加工完成时,负载会突然不再,为了避免液压缸突然前冲,因此液压缸的回油腔设置背压,同理快退时也取相同背压。而由于快进时同样不可避免的存在着压降,同时要求有杆腔压力必须大于无杆腔,估算时取。

因此由可以推导出无杆腔有效作用面积可计算为

=F/( -/2)·η=0.01(式2-5)

所以,液压缸缸筒直径为:

D==115.99mm(式2-6)

根据之前的计算可知液压缸缸筒和活塞杆直径之间为活塞杆直径为液压缸缸筒直径的0.707倍。所以可以算得d=0.707D=82.01mm。对两者圆整后可得到

D=125mm,d=90mm。

即此时的液压缸实际有效面积分别为

==122.7×(式2-7)

=()/4=59.1×(式2-8)

所以实际工作压力

=(F/η + /=2.86MPa (式2-9)

③计算最大流量

在之前选用快速运动回路时选择了差动连接的方式,快进过程中组合机床工作台液压缸所需要的流量为:

=()=38.16L/min ;(式2-10)

快退的时候液压缸所需要的流量为:

==35.4L/min ;(式2-11)

工进时液压缸所需流量为:

==0.614L/min ;(式2-12)

可知最大流量为快进时液压缸所需流量=38.16L/min。根据上述计算结果可以知道液压缸在不同工作阶段的压力、流量、功率。做成下表2.3(推力单位:N,压力单位:MPa,流量单位:L/min,功率单位:KW)

表2.3 各工作阶段主要参数

工况推力回油腔压力进油腔压力输入流量输入流量

快进启动3267 0 0.978 ————加速1967 1.274 0.774 ————恒速1633 1.221 0.721 38.16 0.275

工进32744 0.8 3.82 0.614 0.0235 快退启动3267 0 0.55 ————加速1967 0.8 1.13 ————

恒速1633 0.8 0.981 35.4 0.283

2.4液压元件选择

2.4.1泵和电动机选择

①确定泵的最大工作压力

对于本次设计中的液压系统在以上的计算过程中可以看出液压缸在工进的时候是压力最大的。同时对于进油路上的节流调速回路,考虑进油路上总压力估算为Σ=0.8MPa。计算压力继电器可靠动作要求继电器动作压力与最大工作压力存在压差,取压差0.5MPa,所以流量泵最大工作压力为:

==5.12MPa (式2-13)

②计算总流量

从表2.3的数据可以知道,在各个工作阶段中,液压油源在快进的时候向液压缸提供的流量是最大的,此时q=38.16L/min。考虑到液压系统存在一定的泄漏,因此估算整个回路中泄漏量按输入流量的10%计算,则需向液压缸提供的总量为:=q×110%=41.98L/min (式2-14)

同时在工进时候,由于压力较大,流量较小,所需流量为0.614L/min。但考虑到溢流阀需要最小稳定溢流量为3L/min,所以=3.614L/min。

≥+=45.594L/min (式2-15)

现有条件为=5.12MPa,≥45.594L/min,查阅《液压原件及使用》表2.201选择了CY-Y系列电动机组合泵63CY-Y泵,排量63mL/r,转速1000——1500r/min 公称压力31.5MPa>5.12MPa,设容积效率η=0.9

∴ q=63×1000×0.9=56.7L/min (式2-16)

能够满足液压缸动作需要,选择的泵参数如下:

泵参数表2.4

产品型号公称压力公称排量转速传动功率

63CY---Y 31.5MPa 63ml/r 1000—1500r/min 11—55kw

③电动机选择

由表2.3可以知道,液压缸在快退时输入功率最大,此时液压泵工作压力

P=1.13MPa,流量为56.7L/min。取泵的总效率为0.75,此时驱动电机功率为:P=(p·q)/η=1.42kw。

查阅资料,根据《液压传动系统及设计》表5—14选取P=5.5kw,η=1440r/min 的Y132S—4型电动机

2.4.2阀类元件选取和辅助元件选择

①阀类元件的选择

根据上述计算过程对流量和各种压力数据的了解,对于图2.3中初步拟定的液压系统原理图中各种阀类元件以及辅助元件进行选择。其中调速阀的选择问题应该要考虑到调速阀的最小稳定流量要小于液压缸工进所需要的流量。除此之外,对于单向阀的选择也应该考虑到各个单向阀的额定流量是不尽相同的,因此最好选用不同规格的单向阀。

图2.3中的溢流阀5、顺序阀6的选择可以根据调定压力的大小和流经阀的额定流量来选择阀的结构形式和规格,其中溢流阀5在油路中做作背压阀使用,因此选择直动式溢流阀。而连接在油路上的顺序阀6的作用是实现液压泵在需要的时候卸荷,因此应选择外控式顺序阀。对于换向阀和行程阀等阀体通过流经流量来决定其型号、规格。同时检查其额定压力是否符合要求。选取元件如下表2.5

表2.5阀类元件的选择

背压阀5 0.8 25 6.3 B-25B 溢流阀14

0.8

10

6.3

Y-10B

②过滤器的选择

过滤器的流量至少要选用为液压泵的总流量2倍,这样才能保证液压泵有充足流量,为了更一步的安全考虑,选取过滤器的流量为泵流量的2.5倍。 ∴L q q p 5.1575.2=?= (式2-17)

通过查阅《液压元件及选用》选择通用型WU 系列网式吸油过滤器,主要参数如下表示:

过滤器参数表2.6

型号 通径 /mm

公称流量 L/min 过滤精度 /μm 连接形式

螺纹连接

WU-160×180

40

160

180

2.4.3油管和油箱确定

①油管相关计算

各元件间连接管道的规格可根据元件接口处尺寸来决定,液压缸进、出油管的规格可以按照输入、排出油液的最大流量来计算。由于液压泵具体选定后液压缸在各个阶段的进出流量与原定数值不同,所以对液压缸进油和出油连接管路重新进行计算。当快进时候,输入流量与有杆腔无杆腔及液压泵额定流量关系为=

/

)计算可得

=80.98L/min 。

取油液在压力管中的流动速度为3m/s 时,可以算得与液压缸无杆腔和有杆腔相连的油管内径分别为d=2

=23.93mm ,取标准值20mm 。因此与液压缸相连的

两根油管都可以选用公称通径为20mm 的高压软管。如果液压缸采用刚通固定的方法,则与液压缸相连的的两根油管可以采用无缝钢管连接在液压缸活塞杆上或采用高压软管连接在缸筒上。

②油箱的设计

油箱的作用主要是用来储存油液,同时也起到了散热的作用,为了方便设计,采用按照液压泵的额定流量同时根据经验计算方法设计,之后对于散热要求对油箱进行容积校核。

首先确定油箱的尺寸:油箱中能够容纳的油液容积按标准估算,对于组合机床动力滑台液压系统,可以不必考虑空间的限制。选择经验系数=7,求其容积为

V==441L,按照标准取值=500L,所以V==625L=0.625,取油箱内一定比例,则算得,,.

对于分离式油箱采用普通钢板焊接即可,钢板的厚度分别为:油箱壁厚3mm,箱底厚度5mm,因为箱盖上需要安装其他的液压元件,所以箱盖厚度取为10mm,为了易于散热和便于对油箱进行搬移和维护保养,取箱底离地的距离为160mm,因此,油箱基体的总长总宽总高分别为:

l= +2t=1112mm; (式2-18)

w=+2t=606mm; (式2-19)

h=10++5+160=646mm. (式2-20)

考虑到油箱的清洗问题,取油箱底面倾斜角度为.取隔板厚度3mm同时为了消除气泡和使油液中杂质有效沉淀的作用,油箱中应用隔板把油箱分为两部分,去隔板高度取为箱内油面高度的3/4,计算出隔板的高度应为:

=v/()×=100mm(式2-21)

油箱上回油管直径可根据签署液压缸进、储油罐直径进行选取。油管上吸油管的尺寸可根据液压泵流量和管中允许的最大流速进行计算,即

==70L/min (式2-22)

取吸油管中油液的速度为1m/s,可得

d=2=0.03657m=36.57mm(式2-23)

查阅《机械设计手册》表23.9-2可以了解到油管选取标准。所以按照标准选取油管公称直径40mm,外径为50mm。

2.5验算液压系统性能

2.5.1压力损失验算及液压阀调整值的确定

本次设计实例动力滑台液压系统中压力损失的验算按照工作循环不同的工作阶段分别进行,主要验算经过液压阀局部压力损失。通过液压阀标准给出的额定流量下压力损失值和经过液压阀的实际流量值验算液压阀压力损失。

①快进阶段经过液压阀的压力损失可估算为

△p=△(式2-24)

式中△——额定流量下液压阀的压力损失,Pa;

——液压阀的额定流量,L/min;

——液压阀的实际流量,L/min。

由于在本次设计中组合机床动力滑台快进是,液压缸采用差动连接方式,由部分的计算和的液压元件选择可知流向单向阀和三位五通的流量为,然后和液压缸有杆腔的回油汇合,以流量通过行程阀而后进入无杆腔。如果额定流量下单向阀最大压降为,三位五通电磁换向阀的最大压降为,行程阀最大压降为。忽略沿程压力损失,则进油路上的总压降可估算为:

=△++△(式2-25)算出0.49MPa,这一压力损失值较小,不会导致压力阀开启,能保证流量进入液压缸。

回油路上,液压缸有杆腔的油液通过三位五通电磁换向阀4和单向阀8流量都是39.01L/min,然后与液压泵的供油合并,经过行程阀12流入无杆腔,由此可算出有杆腔和无杆腔的压力之差为

=0.349MPa (式2-26)

此压力值损失计算值小于原来的压力损失估算值0.5MPa,此时液压泵的工作压力为P=+=0.839MPa,所以原来的设计是安全的,可以采用。

②工进阶段

工进时候,油液在进油路上通过三位五通电磁换向阀4流量为0.614L/min,在行程阀12出压力损失为0.5MPa,单向阀3的流量为0.614L/min,额定流量下压力损失为0.2MPa;根据前部分计算可知回油路会通过电液换向阀的流量值为,根据资料查询可知,在顺序阀处流量为即相加之后为,其额定流量下的压力损失为。所以可以计算液压缸回油腔的压力损失为:

△(式2-27)

重新计算工进是液压缸进油腔压力,与原来预估值相近,符合设计要求。

工进阶段,进油路上的压力损失为:

=△△(式2-28)算出,考虑到压力继电器可靠动作需要压差。故而溢流阀调定压力可以设定为≥3.82+0.5+0.5=4.82MPa。同时控制液压泵卸荷的顺序阀6调定压力应该小于

3.82+0.5=

4.32MPa。

③快退阶段

快退时,油液在进油路上通过单向阀3的流量为38.16L/min,通过三位五通电磁换向阀4的流量为63L/min,油液在回油路上通过行程阀12、三位五通电磁换向阀4和单向阀11流量都是130L/min。

因此进油路上的总压力损失为:

=△=0.05MPa(式2-29)

回油路上的总压力损失为:

0.59MPa (式2-30)

进油路上原估算压力损失值为0.5MPa,回油路上的原来估计算出的压力损失值为0.8MPa,可见进油路和回油路上的压力损失计算值均小于原估算值,因此原设计及元件选型能够满足设计要求。

2.5.2油液温度验算

液压系统在工作时,有压力损失、容积损失和机械损失,这些损失所消耗的能量多数转化为热能,使油温升高,导致油的黏度下降、油液变质、、机器零件变形等,影响系统的正常工作。

本设计实例所设计的组合机床动力滑台液压系统,其工进过程在整个工进循环中所占时间比例为:

α=/()=96.5% (式2-31)

因此系统发热和油液温升可用工进时的发热情况来计算,工进时液压缸的有效功率为:

=FV=32744×(0.048/60)=0.026KW (式2-32)这时候液压泵通过顺序阀卸荷,总输出功率为:

=(=0.548KW(式2-33)

由此得液压系统的发热量为

=0.515kw (式2-34)

液压系统的油液温升可计算为

△T=/(hA)(式2-35)

机床处在工厂中是一个封闭的空间,当自然通风差时,选取h=0.009,油箱中油面的高度一般为油箱高度的4/5.如果选取油直接接触的表面算全散热面,与油不接触的的表面算1/2接触面,因此油箱总接触面积为:

A=2×0.8h(l+w)+lw+0.5lw=4.27(式2-36)

∴△T=/(hA)=13.41℃(式2-37)

可见,该温升高小于普通机床允许的温度升高范围,因此液压系统不需要设置冷却器。

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